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J-GLOBAL ID：202102274481917808   整理番号：21A2526966

未知環境における移動ロボット位置決めのための拡張可能な位置決めシステム【JST・京大機械翻訳】

An Extensible Positioning System for Locating Mobile Robots in Unfamiliar Environments

著者 (8件)： Xu Xiaosu (Key Laboratory of Micro-Inertial Instrument and Advanced Navigation Technology, Ministry of Education, Southeast University, Nanjing 210096, China) ,  Xu Xiaosu (School of Instrument Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China) ,  Liu Xinghua (Key Laboratory of Micro-Inertial Instrument and Advanced Navigation Technology, Ministry of Education, Southeast University, Nanjing 210096, China) ,  Liu Xinghua (School of Instrument Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China) ,  Zhao Beichen (Key Laboratory of Micro-Inertial Instrument and Advanced Navigation Technology, Ministry of Education, Southeast University, Nanjing 210096, China) ,  Zhao Beichen (School of Instrument Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China) ,  Yang Bo (Key Laboratory of Micro-Inertial Instrument and Advanced Navigation Technology, Ministry of Education, Southeast University, Nanjing 210096, China) ,  Yang Bo (School of Instrument Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China)
資料名： Sensors (Web)  (Sensors (Web))
巻： 19  号： 18  ページ： 4025  発行年： 2019年 
JST資料番号： U7015A  ISSN： 1424-8220  CODEN： SENSC9  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本論文では,移動ロボットのための拡張位置決めシステムを提案した。システムは,立体カメラモジュール,慣性測定ユニット(IMU),および5つのアンカーを含む超広帯域(UWB)ネットワークを含み,その1つは未知位置である。位置決めシステムのアンカーは,UWBアンカー間の通信の必要がなく,アンカーのクロック同期の必要がない。オリジナルシステムを使用して移動ロボットを位置決めして,次に移動ロボットと新アンカの間の測距を用いて新しいアンカの位置を推定して,このシステムを新アンカをオリジナルシステムに追加した後に拡張することができた。不慣れ環境(火災や他の救助サイトなど)では,それ自身を拡張後移動ロボットを位置決めできる。新しいアンカを位置決めシステムに加えるために,再帰的最小二乗法(RLS)手法を用いて,新しいアンカの位置を推定した。最大相関エントロピー基準(MCC)に基づく最大相関エントロピーKalmanフィルタ(MCKF)を用いて,UWBネットワークとIMUからのデータを融合した。ナビゲーションフレームに対する移動ロボットの初期姿勢を,視覚同時位置確認とマッピング(SLAM)システムおよびUWBシステムによって与えられる位置ベクトルを比較することによって,それぞれ計算した。実験セクションにおいて示すように,すべてのアンカによる提案した位置決めシステムによって与えた位置決め結果の平方根平均二乗誤差(RMSE)は,0.130mであった。不慣れな環境において,RMSEは0.131mであり,それは0.006mの差分でオリジナルシステムによって与えられたRMSE(0.137m)に近い。そのうえ,新しいアンカのEuler距離に基づくRMSEは0.061mである。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： エントロピー ,  視覚 ,  ベクトル ,  ネットワーク ,  *位置決め ,  ビット同期 ,  Kalmanフィルタ ,  距離測定 ,  広帯域 ,  *移動ロボット ,  データ融合
準シソーラス用語： RLS法 ,  平均二乗誤差 ,  未知環境 ,  *位置決めシステム , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 拡張可能な位置決めシステム ,  移動ロボット ,  身近な環境 ,  最大相関エントロピーKalmanフィルタ ,  屋内位置決め ,  データ融合

分類 (1件)： ロボットの運動・制御  (IC04012J)

引用文献 (46件)：

• Dardari, D.; Closas, P.; Djuric, P.M. Indoor Tracking: Theory, Methods, and Technologies. IEEE Trans. Veh. Technol. 2015, 64, 1263-1278.
• Jimenez Ruiz, A.R.; Seco Granja, F. Comparing Ubisense, BeSpoon, and DecaWave UWB Location Systems: Indoor Performance Analysis. IEEE Trans. Instrum. Meas. 2017, 66, 2106-2117.
• Lymberopoulos, D.; Liu, J. The Microsoft Indoor Localization Competition: Experiences and Lessons Learned. IEEE Signal Process. Mag. 2017, 34, 125-140.
• Yassin, A.; Nasser, Y.; Awad, M.; Al-Dubai, A.; Liu, R.; Yuen, C.; Raulefs, R.; Aboutanios, E. Recent Advances in Indoor Localization: A Survey on Theoretical Approaches and Applications. IEEE Commun. Surv. Tutor. 2017, 19, 1327-1346.
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タイトルに関連する用語 (4件)： 未知環境 ,  移動ロボット ,  拡張 ,  位置決めシステム